ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИКИ РАН)

Пр-2176

А. Н. Виноградов, В. В. Егоров, А. П. Калинин, Е. М. Мельникова, А. И. Родионов, И. Д. Родионов

Линейка гиперспектраЛьных сенсоров оптического диапазона

Представлено к печати заместителем директора ИКИ РАН

Р. Р. Назировым

Москва 2015

УДК 28.835.042.3

The Set of Hyperspectral Sensors in the Optical BandA. N. Vinogradov, V. V. Egorov, A. P. Kalinin,

E. M. Melnikova, A. I. Rodionov, I. D. RodionovThe hyperspectral complex of aviation sensor location working in 0.30…1.0 μm is

described. The devices are designed on the scheme using prism as a dispergating unit. The registration of hyperspectral data is produced by the CMOS matrix. The main tech-nical characteristics of sensors as well as the examples hyperspectral RGB pictures and spectra received during the field tests are given.

Keywords: hyperspectrometer, objective, diaphragm unit, dispergating unit, photo-sensitive matrix, prism, resolution, sensor.

Линейка гиперспектральных сенсоров оптического диапазонаА. Н. Виноградов, В. В. Егоров, А. П. Калинин,

Е. М. Мельникова, А. И. Родионов, И. Д. Родионов

Описан комплекс гиперспектральных сенсоров, работающих в диапазоне 0,30…1,0 мкм. Приборы построены по оптической схеме, использующей призму в качестве диспергирующего устройства. Регистрация гиперспектральных изо-бражений производится фотоприёмной КМОП-матрицей. Приведены основные тактико-технические характеристики сенсоров и примеры гиперспектральных RGB-изображений, полученных в ходе натурных испытаний.

Ключевые слова: гиперспектрометр, объектив, диафрагменный узел, диспер-гирующее уст ройство, фотоприёмная матрица, призма, разрешение, сенсор.

© Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук

(ИКИ РАН), 2014

3

ВВедение

Современные гиперспектрометры позволяют получать высокоде-тальную пространственную и спектральную информацию о типе и состоянии зондируемых природных и антропогенных объектов земной поверхности, а также о различных динамических процессах, например, процессах горения и взрыва. Интерес, проявляемый к та-кого рода приборам, объясняется тем, что в силу гауссовского рас-пределения мгновенных значений электромагнитного поля, поступа-ющего в объектив сенсора, вся содержащаяся в оптическом сигнале полезная информация отображается именно в спектре.

Чем точнее воспроизводится огибающая спектра принимаемого излучения, тем большее количество информации можно извлечь из него [Исимару, 1980]. Не случайно, поэтому стремление разработчи-ков к увеличению числа спектральных каналов и большей спектраль-ной разрешающей способности сенсоров: от единиц спектральных каналов многоспектральных устройств к нескольким сотням и вплоть до полутора тысяч каналов в гиперспектрометрах.

Гиперспектрометры могут применяться с авиационных (само-лётов, вертолётов, беспилотных летательных аппаратов), спутников, в наземных исследованиях и лабораторных условиях. Данные ги-перспектральных измерений особенно полезны для решения таких сложных задач, как детектирование малых объектов, идентифика-ция состава объектов земной поверхности и происходящих дина-мических процессов, дифференциация близких классов предметов, оценки биохимических и геофизических параметров и т. п. Только гиперспектральные измерения могут выявить малые спектральные различия между отдельными элементами поверхности и служить ин-дикатором интересующих потребителя объектов и процессов на по-верхности Земли.

4

К сожалению, в России в этой области техники наблюдалось определённое отставание от разработок, выполненных рядом зару-бежных стран. Для коренного исправления сложившейся ситуации в России прилагаются значительные усилия, направленные на созда-ние перспективных образцов гиперспектральных сенсоров. В частно-сти, коллектив, в который вошли сотрудники ЗАО «НПЦ «Реагент», ИКИ РАН, Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук, физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова в течение многих лет разрабатывал гиперспектральные сенсоры оптическо-го диапазона [Виноградов и др., 2012; Воронцов и др., 2002; Егоров и др., 2007; Калинин и др., 2006, 2008; Непобедимый и др., 2004; Ро-дионов и др., 2013]. Накопленный в ходе этих разработок опыт по-зволил создать линейку гиперспектрометров диапазона 0,30…1,0 мкм по своим основным тактико-техническим характеристикам не усту-пающих аналогичным зарубежным образцам.

При проектировании линейки гиперспектрометров особое вни-мание было уделено расчету их оптических схем, диспергирующих устройств и выбору детекторов. В связи с этим целью настоящей ра-боты является описание разработанной линейки гиперспектральных модулей, работающих в указанном диапазоне, их тактико-техниче-ских характеристик, результатов натурных экспериментов, выпол-ненных с их помощью, а также возможных областей применения на-учного и прикладного характера.

1. Линейка гиперспектраЛьных модуЛей

В период 2011–2013 гг. в ЗАО «НПЦ «Реагент» была разработана, прошла приёмочные (О1), лабораторные и лётные испытания, а так-же выпущена в виде опытной серии линейка малогабаритных ги-перспектральных модулей УФ-ВИД, ВИД-ИК1, ВИД-ИК2 и ВИД-ИК3. Тем самым был завершён важный этап исследовательской работы по апробации гиперспектральной технологии и осуществлён переход к следующему этапу — промышленному освоению произ-водства современных гиперспектральных сенсоров и их серийного производствf.

Все гиперспектрометры построены по типу push-broom. Они в каждый момент времени регистрируют узкую полоску зондируемой поверхности. Выделение узкой полоски производится посредством щели, расположенной в диафрагменном узле. Диафрагменный узел

5

помещается в плоскость наилучшего изображения входного объекти-ва (фокальная плоскость).

При проектировании гиперспектральных модулей диапазона 0,30…1,0 мкм перед разработчиками была поставлена задача полу-чения максимально возможных значений по пространственному и спектральному разрешению при заданных величинах поля зре-ния. В связи с этим был использован подход, основанный на поис-ке различного рода компромиссных решений, что позволило найти оптимальный вариант конструкции, для которого была рассчитана оптическая система гиперспектральных модулей. В частности, было принято решение о создании нескольких гиперспектральных мо-дулей с возможностью перекрытия всего указанного спектрального диапазона.

В ходе модельных экспериментов, с помощью программы Ze-max были выполнены расчеты хода лучей в гиперспектрометре и пя-тен рассеяния точки в плоскости фотоприёмной матрицы на предмет оценки потенциальной пространственной разрешающей способно-сти гиперспектральных модулей. На основе этих расчётов были вы-браны конструкции гиперспектральных модулей. На рис. 1 показан ход лучей в одном из гиперспектральных модулей, (который в даль-нейшем получил название ВИД-ИК3), а на рис. 2 приведён пример расчёта пятен рассеяния для этого же модуля при различных углах визирования точечного источника (0; 6,3; 9,0; 12,6 и 18° — точки 1–5) и для двух длин волн (450 и 900 нм).

рис. 1. Рассчитанный ход лучей в гиперспектральном модуле ВИД-ИК3: 1 — входной объектив; 2 — диафрагменный узел со щелью; 3 — коллиматор; 4 — диспергирующий элемент; 5 — проекционный объектив; 6 — фотоприёмная

матрица

6

рис. 2. Пятна рассеяния точки в плоскости изображения для длины волны: а —450 нм; б — 900 нм

рис. 3. Функциональная схема гиперспектральных модулей (соответствие цифр элементам совпадает с рис. 1)

рис. 4. Конструкция модуля ВИД-ИК3 (соответствие цифр элементам совпадает с рис. 1)

7

Из анализа рис. 2 следует, что размеры пятен лежат в диапазоне от 8 до 16 мкм, что при фокусном расстоянии модуля в 17 мм будет соответствовать размерам пиксела на земной поверхности с высоты съёмки в 1 км — от 0,3 до 0,6 м.

На основании выполненных расчётов была разработана соответ-ствующая конструкторская документация и изготовлена опытная се-рия гиперспектрометров.

В гиперспектрометрах могут использоваться различные дис-пергирующие элементы: дифракционная решётка, голографическая решётка, призма, сочетание призм, сочетание оптических клиньев и дифракционной решётки и др. Одним из наиболее простых вариан-тов реализации диспергирующего элемента является стеклянная при-зма. Для спектральных приборов призмы изготавливают из флинтов и тяжёлых флинтов, поскольку эти стекла обладают высокими пока-зателями преломления и дисперсией. Нами использовались призмы как с преломляющим углом 60°, так и постоянного угла отклонения. В случае призмы с преломляющим углом 60° ещё не происходит пол-ного внутреннего отражения от второй поверхности и достигается высокая дисперсия. В одном из гиперспектральных модулей с целью уменьшения его размеров использовалась призма постоянного угла отклонения 90° (призма Аббе) (см. рис. 1, элемент конструкции 4).

Все гиперспектральные модули имеют одинаковую функцио-нальную схему (рис. 3).

Конструктивно каждый модуль линейки выполнен в виде моно-блока без единой крепежной плиты.

На рис. 4 показана конструкция модуля ВИД-ИК3.Были проведены измерения спектральной разрешающей способ-

ности гиперспектральных модулей. На рис. 5 цифрой 1 показана из-меренная зависимость разрешающей способности Δλ модуля ВИД-ИК3 от длины волны, а цифрой 2 — подгонка Δλ ≈ λ3, где λ — длина волны, что соответствует теоретическим расчётам для призменного гиперспектрометра.

На рис. 6 представлены фотографии разработанных гиперспек-тральных модулей.

Гиперспектральные модули имеют небольшие вариации по зна-чениям спектрального диапазона и существенно отличаются по ве-личине угла поля зрения и потому выбор их конкретного варианта должен определяться комплексом решаемых задач. Различные зна-чения угла поля зрения гиперспектральных модулей достигались за счёт изменения фокусного расстояния их оптических систем. Кроме того, модуль ВИД-ИК1 в отличие от трёх других модулей снабжён

8

системой термостабилизации, что привело к увеличению его массы до 11 кг. Технические характеристики гиперспектральных модулей приведены в табл. 1.

рис. 5. Зависимость разрешающей способности модуля ИК-ВИД3 от длины волны: 1 — измеренная; 2 — подгонка Δλ ≈ λ3

рис. 6. Линейка гиперспектральных модулей: 1 — УФ-ВИД (0,30…0,5 мкм); 2 —ВИД-ИК1 (0,45…1,0 мкм) (с термостабилизацией); 3 —ВИД-ИК2(4)

(0,45…0,9 мкм); 4 —ВИД-ИК3(2) (0,4…1,0 мкм)

9

таблица 1. Характеристики гиперспектральных модулей

Характеристика Гиперспектральные модули

УФ-ВИД ВИД-ИК1 ВИД-ИК2 ВИД-ИК3

1. Спектральный диа-пазон [мкм]

0,35…0,55 0,45…1,0 0,45…0,9 0,4…1,0

2. Угловое поле [град] 60 60 20 35

3. Пространственное разрешение с высо-ты 1 км [м]

от 0,3

4. Число каналов до 500

5. Частота кадров [1/c]

до 70

6. Масса, кг 6,6 11 1,95 3,2

7. Габариты (длина × ширина × высота) [мм]

590×310×102 575×315×135 400×180×80 425×230×84

Все гиперспектральные модули могут снабжаться компактной системой обработки (предобработка, включающая калибровку, а так-же тематическую обработку) и хранения данных в реальном времени. В случае использования разработанных гиперспектрометров на ави-ационных носителях они интегрируются с бортовой навигационной системой и обеспечивают передачу данных в каналы связи. Эти си-стемы адаптируются по требованию потребителя к конкретным но-сителям и целевым назначениям.

2. резуЛьтаты натурных и Лабораторных испытаний гиперспектраЛьных модуЛей

Разработанные гиперспектрометры могут применяться как на борту авиационных носителей, так и в наземных и лабораторных экспе-риментах. Для обеспечения сканирования по пространству в случае установки гиперспектрометров на авиационные и космические но-сители используют движение аппарата-носителя (самолёта, вертолё-та или спутника), а в случае наземных и лабораторных исследований для сканирования гиперспектрометра используется поворотная плат-форма (рис. 7), которая управляется компьютером.

10

рис. 7. Поворотная платформа, на которой установлен гиперспектрометр

рис. 8. Значение спектральной плотности энергетической яркости рассеяния атмосферой солнечного излучения, приведённое к единице

11

Целью экспериментов являлась проверка характеристик гипер-спектральных модулей в режиме дистанционного зондирования раз-личных природных и антропогенных объектов при проведении на-турных измерений.

В одном из первых экспериментов изучались возможности ги-перспектрометров применительно к исследованию тонкой структуры спектров городской атмосферы (Москва), характеризуемой наличием большого числа различных примесей. Так, на рис. 8 показан график нормированного рассеянного атмосферой солнечного излучения, по-лученный с помощью модуля ВИД-ИК3. На рисунке хорошо видны линии поглощения различных газов и аэрозолей природного и антро-погенного происхождения (обозначены в основном линии солнеч-ного излучения). Анализ спектральной кривой, приведённой на этом рисунке, позволяет утверждать, что на разработанных для серийно-го производства опытных образцах гиперспектрометров получено не только высокое для широкоугольной гиперспектрометрии угловое (пространственное) разрешение порядка 1 мрад (около 2000 точек в поле зрения), но одновременно, фактически, достигнуто очень хо-рошее спектральное разрешение (в сине-зелёной области спектра) — порядка 0,2 нм.

Следует отметить, что неравномерность разрешения по спек-тральной координате (см. рис. 5), свойственная призменным спек-трометрам, имеет два противоположных эффекта: с одной стороны она приводит к ухудшению спектрального разрешения на красной границе спектра (разрешение ухудшается до 2…3 нм, а с другой, — имеет очень хорошее разрешение в сине-зелёной области спектра. Это свойство призм обеспечивает чёткое выделение спектральных линий поглощения во всем диапазоне длин волн.

Далее, в качестве одной из площадок, на которой выполнялась гиперспектральная съёмка, был выбран аэродром в Жуковском в пе-риод проведения на нем авиасалона МАКС. Другим полигоном яви-лась территория местности, с происходящим на ней пожаром.

Для демонстрации возможностей созданных модулей на верхней части рис. 9 показан гиперспектральный в псевдо-RGB представле-нии снимок, полученный с помощью модуля ВИД-ИК3. В нижней части рис. 9 приведены нормированные графики спектральной плот-ности энергетической яркости рассеяния (СПЭЯ) для пронумеро-ванных объектов (цифры 1–4, указанные на спектральных графиках, соответствуют точкам на изображении; цифра 5 соответствует точке на белой крыше ангара, спектр которой выбран в качестве нормиру-ющей функции).

12

рис

. 9. R

GB-

изоб

раж

ение

терр

итор

ии аэ

родр

ома и

граф

ики

норм

иров

анно

й

спек

трал

ьной

пло

тнос

ти э

нерг

етич

еско

й яр

кост

и в

точк

ах 1

–4

13

рис. 10. График спектральной плотности энергетической яркости в точке 5 рис. 9

рис. 11. Результаты полевого эксперимента

14

Гиперспектральные данные, псевдоцветное изображение кото-рых приведено на рис. 9, подверглись нормировке на функцию спек-тра отражения (рис. 10) в точке 5 (белая крыша ангара (см. рис. 9)). Это позволило удалить пики, соответствующие линиям поглощения атмосферных газов.

Поведение кривых на графиках рис. 9 качественно соответству-ет спектральным образам зондируемых объектов: серая поверхность аэро стата 1, зелёная трава газона 2, розовый ангар 3 и серебристая поверхность самолёта 4.

На рис. 11 показаны результаты полевого эксперимента, про-водимого с использованием гиперспектрального модуля ВИД-ИК3 на тестовом полигоне, где в верхней части приведено псевдоцветное RGB-изображение территории тестового полигона; в нижней ча-сти рисунка приведены графики СПЭЯ для точек 1 и 2, показанных на RGB-изображении. Точка 1 была выбрана в месте, которое под-верглось пожару, а точка 2 соответствует участку, неповреждённо-му пожаром. В отличие от рис. 9, гиперкуб для этого рисунка не был нормирован и поэтому на спектрах хорошо выделяются линии, соот-ветствующие линиям поглощения атмосферными газами.

Спектр в точке 1 соответствует СПЭЯ (спектральная плотность энергетической яркости) растительности с характерным пиком в диа-пазоне длин волн 500…600 нм. Спектр поверхности в точке 2 имеет совершенно другую структуру, поскольку сам объект зондирования представлял собой участки почвы, подвергшийся действию пожара, причём, по-видимому, небольшая часть почвенного покрова была покрыта травяной растительностью. Действительно, кривая СПЭЯ для этой точки практически не имеет голубого и зелёного цвета, а имеет место преобладание красной и инфракрасной составляющих и не демонстрирует полос поглощения, обусловленных хлорофилом.

3. обЛасти Возможного применения гиперспектраЛьных данных,

поЛучаемых сенсорами Линейки

Разработанная ЗАО «НПЦ «Реагент» линейка гиперспектрометров может способствовать решению целого комплекса научных и при-кладных задач как самостоятельно, так и в комплексе с авиационными средствами дистанционного зондирования земли (ДЗЗ), осуществляя съёмку районов, не охваченных космическим мониторингом, выпол-няя калибровочные измерения на тестовых полигонах, проводя изме-

15

рения спектров зондируемых объектов в целях создания базы данных (БД) спектральных и связанных с ними предметно-специфических характеристик (ПСХ) и метаданных. Кроме того, гиперспектроме-тры являются уникальными средствами лабораторных исследований, в частности, изучения быстропротекающих динамических процессов.

Среди множества научных и прикладных задач, решаемых с по-мощью данных гиперспектрального зондирования, главными можно считать следующие:

• исследования, проводимые на тестовых аэрокосмическихполигонах;

• обнаружение предвестников и мониторинг чрезвычайныхситуаций;

• экологическиймониторинг;• мониторингвинтересахлесногоисельскогохозяйства;• обнаружение зон, перспективных для поиска полезных

ископаемых;• исследованиепроцессовгоренияивзрыва.Рассмотрим перечисленные задачи более подробно.

3.1. исследования, проводимые на тестовых аэрокосмических полигонах

Дистанционные (авиационные) спектральные съёмки и измерения in situ, проводимые на тестовых полигонах вплоть до начала 2000-х гг. были нацелены на выявление инвариантных зависимостей спек-тральных характеристик различных природных и антропогенных объектов и их ПСХ, исследование пространственно-временной дина-мики этих характеристик, а также на выполнение измерений для ка-либровки данных, получаемых со спутников ДЗЗ, находящихся в по-лете. К сожалению, в России, по различным причинам эти работы были сведены к минимуму или вообще прекращены. Однако разви-тие передовых аэрокосмических технологий ДЗЗ невозможно без по-стоянного проведения подобного рода работ, особенно с появлением таких мощных исследовательских инструментов как современные гиперспектрометры.

3.2. обнаружение предвестников и мониторинг чрезвычайных ситуаций

Здесь можно выделить следующие актуальные проблемы:• краткосрочноепрогнозированиесильныхземлетрясений;

16

• своевременное прогнозирование (предупреждение об угрозахвозникновения) лесных пожаров;

• своевременно прогнозирование (предупреждение об угрозахвозникновения) природных наводнений:

• предупреждение о ЧС техногенного характера на объектахтехносферы таких как:

– геотехнические объекты и системы;– высокоэнергетические технические объекты и системы;– технические объекты и системы, функционирование которых

связано с угрозой взрывов и утечек и/или выбросов вредных и особо опасных (химических, радиоактивных, биологических) веществ (объекты оборонно-промышленного комплекса);

– объекты транспортной инфраструктуры;• объекты и системы и транспортировки нефти и природного

газа;• высокоэнергетические/динамическиеобъектыисистемы.

3.3. Экологический мониторинг

Проблемы, решаемые по данным гиперспектрометров:• загрязнение воздушного бассейна городов и крупных про-

мышленных центров;• обнаружениенесанкционированныхсвалоктвёрдыхотходов;• мониторингводоохранныхзон,втомчислеобнаружениемест

незаконного лова рыбы;• мониторингэрозиипочв(водной,воздушной)иихзагрязне-

ния разливами нефтепродуктов и солями твёрдых металлов;• контроль состояния лесов, обнаружение очагов насекомых

вредителей.

3.4. мониторинг в интересах сельского и лесного хозяйства

Среди наиболее актуальных проблем мониторинга, решаемых с по-мощью гиперспектральных сенсоров можно выделить следующие:

• определениефенофазразвитиярастенийисвоевременноевы-явление их аномалий;

• обнаружение процессов полегания, вымокания и увязанияпосевов, связанного с недостатком влаги;

• контроль фитосанитарного состояния посевов и лесныхмассивов;

• прогнозурожайностипосевов.

17

3.5. обнаружение зон, перспективных на поиск полезных ископаемых

Эти проблемы достаточно хорошо изучены, но по-прежнему остают-ся актуальными:

• обнаружение регионов, перспективных на поиск новых ме-сторождений нефти и газа;

• обнаружение геологических объектов, приуроченных к зале-жам полиметаллических руд, урановой руды, алмазов в других полезных ископаемых;

• поискзапасовпреснойводываридныхрайонах.

3.6. исследование процессов горения и взрыва

Проблемы исследования процессов горения и взрыва с помощью ги-перспектрометра представляют большой интерес, так как позволяют получать спектральную информацию одновременно по всей длине узкой полосы зондируемой поверхности, вырезаемой щелью. С по-мощью гиперспектрометра можно изучать как природные пожары, пожары, связанные с антропогенными процессами, так и взрывы и процессы горения в лабораторных условиях [Калинин и др., 2008].

закЛючение

Актуальность проводимых в России работ по созданию новых типов авиационных гиперспектральных модулей определяется их способ-ностью извлекать максимум информации из оптического излучения, восходящего от дистанционно зондируемых объектов, а также наме-тившимся в 90-е годы прошлого столетия отставанием отечественных разработок от разработок, выполненных за рубежом. Разработанные в ЗАО «НПЦ «Реагент» гиперспектральные модули по своим такти-ко-техническим характеристикам не уступают и даже превосходят со-временные зарубежные авиационные изображающие спектрометры. В частности, это касается пространственного разрешения и числа спектральных каналов модулей. ЗАО «НПЦ «Реагент» освоено про-мышленное производство гиперспектральных модулей УФ, видимого и ближнего ИК-диапазона. Натурные испытания одного из модулей подтвердили правильность заложенных в них конструкторских ре-шений и возможность по данным гиперспектрального зондирова-ния уверенно определять тип и состояние зондируемых природных

и антропогенных объектов в интересах решения множества научных, отраслевых и военных задач. Обнадёживающими являются также ре-зультаты лабораторных экспериментов по исследованию динамиче-ских процессов горения и взрыва.

Литература

[Виноградов и др., 2012] Виноградов A. Н., Егоров В. В., Калинин А. П., Родио-нов А. И., Родионов И. Д. Бортовой гиперспектрометр видимого и ближне-го инфракрасного диапазона с высоким пространственным разрешением // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из кос-моса. 2012. Т. 8. № 2. С. 101–107.

[Воронцов и др., 2002] Воронцов Д. В., Орлов А. Г., Калинин А. П., Родионов А. И., Шилов И. Б., Родионов И. Д., Любимов В. Н., Осипов А. Ф. Использование гиперспектральных измерений для дистанционного зондирования Земли: Препринт. М.: ИПМ РАН, 2002. № 702. 35 с.

[Егоров и др., 2007] Егоров В. В., Калинин А. П., Родионов И. Д., Родионова И. П., Орлов А. Г. Гиперспектрометр как элемент системы интеллектуального технического зрения // Датчики и системы. 2007. № 8. С. 33–35.

[Исимару, 1980] Исимару A. Распространение и рассеяние волн в случайно-не-однородных средах. Т. 1. М.: Мир. 1980. 280 с.

[Калинин и др., 2006] Калинин А. П., Орлов А. Г., Родионов И. Д. Авиационный гиперспектрометр // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Приборо-строение». 2006. № 3. С. 11–24.

[Калинин и др., 2008] Калинин А. П., Трошин К. Я., Орлов А. Г., Родионов А. И. Гиперспектрометр как система контроля и изучения процессов горения и взрыва // Датчики и системы. 2008. № 12. С. 19–21.

[Непобедимый и др., 2004] Непобедимый С. П., Родионов И. Д., Воронцов Д. В., Орлов А. Г., Калашников С. К., Калинин А. П., Овчинников М. Ю., Родио-нов А. И., Шилов И. Б., Любимов В. Н., Осипов А. Ф. Гиперспектральное дистанционное зондирование Земли // Доклады Академии наук. 2004. Т. 397. № 1. С. 45–48.

[Родионов и др., 2013] Родионов И. Д., Родионов А. И., Ведешин Л. А., Виногра-дов А. Н., Егоров В. В., Калинин А. П. Авиационные гиперспектральные комплексы для решения задач дистанционного зондирования // Иссле-дование Земли из космоса. 2013. № 6. С. 81–93.

огЛаВЛение

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. Линейка гиперспектральных модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2. Результаты натурных и лабораторных испытаний гиперспектральных модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3. Области возможного применения гиперспектральных данных, получаемых сенсорами линейки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1. Исследования, проводимые на тестовых

аэрокосмических полигонах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.2. Обнаружение предвестников и мониторинг чрезвычайных

ситуаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.3. Экологический мониторинг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.4. Мониторинг в интересах сельского и лесного хозяйства. . . . . . . . . . . 163.5. Обнаружение зон, перспективных

на поиск полезных ископаемых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.6. Исследование процессов горения и взрыва . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

055(02)2 Ротапринт ИКИ РАН Москва, 117997, Профсоюзная ул., 84/32 Подписано к печати 12.12.2014 г.Заказ 3344 Формат 70×108/32 Тираж 75 1,22 уч.-изд. л.